第二部分考前應(yīng)試策略指導(dǎo)二、考前必會(huì)的5個(gè)解題套路套路1物理實(shí)驗(yàn)題的解題套路(2024·山東濟(jì)南3月模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組從北京2022年冬奧會(huì)冰壺比賽項(xiàng)目中獲得啟發(fā)，利用冰壺碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律①。該小組在兩個(gè)相同的奶粉罐中加水，放在戶外結(jié)冰后制成兩個(gè)質(zhì)量不同的冰壺A和B，在戶外一平整的水平地面上潑水結(jié)冰形成冰面②。小組成員用如圖甲(俯視)所示的裝置壓縮彈簧后將冰壺彈出，此冰壺與另一個(gè)靜止的冰壺發(fā)生碰撞③。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①固定發(fā)射裝置，將冰壺A壓縮彈簧后由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內(nèi)；調(diào)研1②標(biāo)記冰壺A停止時(shí)的位置，在冰壺運(yùn)動(dòng)路徑上適當(dāng)位置標(biāo)記一定點(diǎn)O，測(cè)出冰壺A停止時(shí)右端到O點(diǎn)的距離，如圖乙所示重復(fù)多次，計(jì)算該距離的平均值記為x1；③將冰壺B靜置于冰面，左端位于O點(diǎn)重新彈射冰壺A，使兩冰壺對(duì)心正碰，測(cè)出冰壺A停止時(shí)右端距O點(diǎn)的距離和冰壺B停止時(shí)左端距O點(diǎn)的距離。重復(fù)多次，分別計(jì)算距離的平均值，記為x2和x3④，如圖丙所示。(1)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)如何操作才能確保冰壺A每次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度均相同？__________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)出_________________________，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為_________________________(用x1、x2、x3和測(cè)量物理量對(duì)應(yīng)的字母表示)?！敬鸢浮?/p>

(1)每次將彈簧壓縮至同一位置由靜止釋放【解析】

(1)為確保冰壺A每次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度均相同，需要每次將彈簧壓縮至同一位置由靜止釋放。①【審題指導(dǎo)】實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)：從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)，聯(lián)想教材上的實(shí)驗(yàn)原型，分析可知，實(shí)驗(yàn)原理為在系統(tǒng)所受外力的矢量和近似為0的情況下，碰撞滿足動(dòng)量守恒定律。一般研究的是最簡(jiǎn)單的情況，兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿這條直線運(yùn)動(dòng)。②【審題指導(dǎo)】類比遷移：類比新人教版教材中“利用氣墊導(dǎo)軌減小摩擦力”，本題利用冰面和冰壺來減小摩擦力。③【審題指導(dǎo)】實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)：利用發(fā)射裝置，建構(gòu)“一動(dòng)碰一靜”的碰撞模型，本實(shí)驗(yàn)只需要驗(yàn)證m1v1＝m1v1′＋m2v2′成立即可。④【審題指導(dǎo)】類比遷移：類比新人教版教材中“研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)，本題冰壺碰撞后的速度之比等于它們碰后移動(dòng)的水平距離之比。⑤【點(diǎn)撥】冰壺A、B的結(jié)冰條件相同，冰面相同，可認(rèn)為冰壺A、B與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。套路2板塊模型的解題套路(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板A以速度v0在光滑水平地面上向左勻速運(yùn)動(dòng)①，質(zhì)量為m的小滑塊B輕放在木板左端，經(jīng)過一段時(shí)間恰好從木板的右端滑出②，小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是(

)調(diào)研2A．若只增大m，則小滑塊不能滑離木板B．若只增大M，則小滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短C．若只增大v0，則小滑塊離開木板時(shí)的速度變大D．若只減小μ，則小滑塊滑離木板過程中小滑塊對(duì)地的位移變大【答案】

AB定能離開木板，由于二者的加速度大小均不變，則v－t圖像應(yīng)如圖戊中的虛線所示，則小滑塊離開木板時(shí)的速度變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理利用假設(shè)法可知若只減小μ，小滑塊一定能離開木板，又由于二者的加速度均減小，則v－t圖像應(yīng)如圖己中的虛線所示，則小滑塊在該過程中對(duì)地的位移減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB?！玖斫庖弧繕O限法！當(dāng)M極大時(shí)，則木板的加速度趨近于零，木板以v0的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定減小，選項(xiàng)B正確?！玖斫舛繕O限法！當(dāng)μ趨近于零時(shí)，二者的接觸面光滑，則小滑塊的加速度為零，即小滑塊在滑離木板的過程中始終靜止，所以小滑塊對(duì)地的位移為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。①【模型構(gòu)建】水平地面光滑的板塊模型，運(yùn)動(dòng)過程中長(zhǎng)木板和小滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。②【審題指導(dǎo)】“恰好”的意思是小滑塊運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板最右端時(shí)，二者具有共同的速度。③【解題指導(dǎo)】此處涉及求解板塊模型中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題，優(yōu)先考慮使用隔離法求解。④【解題指導(dǎo)】求解板塊模型中的加速度或位移問題時(shí)，此處使用速度—時(shí)間圖像的物理意義解題更加簡(jiǎn)單直觀，也可避免復(fù)雜的運(yùn)算，速度—時(shí)間圖像中圖線的斜率表示物體的加速度，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。(2024·湖南八校聯(lián)考)如圖所示，A、B、C三個(gè)物體均靜置于水平地面上，B、C之間放有少量炸藥，爆炸后產(chǎn)生60J的能量中有90%轉(zhuǎn)化為B、C兩物體的動(dòng)能①。已知mA＝2kg，mB＝1kg，mC＝3kg；A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA＝0.05，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB＝0.5，A與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μC＝0.4。A物體足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2，求：調(diào)研3(1)爆炸后瞬間B、C的速度為多大；(2)從爆炸后開始到A物體速度第一次為0的過程中，A與地面之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量；(3)從爆炸后開始到B物體停止運(yùn)動(dòng)的過程中，地面對(duì)A物體摩擦力的沖量為多大。代入數(shù)據(jù)解得vB＝9m/s，vC＝3m/s。(2)爆炸后，對(duì)B進(jìn)行受力分析，則由牛頓第二定律有μBmBg＝mBaB解得爆炸后B的加速度大小為aB＝5m/s2，同理有μCmCg＝mCaC，解得爆炸后C的加速度大小為aC＝4m/s2假設(shè)A向右加速運(yùn)動(dòng)，同理有μCmCg－μBmBg－μA(mAg＋mBg＋mCg)＝mAaA解得爆炸后A的加速度大小為aA＝2m/s2②，假設(shè)成立經(jīng)過t1時(shí)間后A、C兩物體達(dá)到共速，則有vC－aCt1＝aAt1＝v共解得t1＝0.5s，v共＝1m/s假設(shè)A、C一起做減速運(yùn)動(dòng)，則A、C減速的過程中由牛頓第二定律有μBmBg＋μA(mAg＋mBg＋mCg)＝(mA＋mC)aAC，解得加速度大小為aAC＝1.6m/s2因0<aAC＝1.6m/s2<aC，故假設(shè)成立因t1＋t2<t，故整個(gè)過程中B一直相對(duì)A向左滑動(dòng)該過程中A與地面之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q＝μA(mAg＋mBg＋mCg)x假設(shè)A、C一起加速運(yùn)動(dòng)，則由牛頓第二定律有μBmBg－μA(mAg＋mBg＋mCg)＝(mA＋mC)aAC′④解得A、C一起加速時(shí)的加速度大小為aAC′＝0.4m/s2,0<aAC′＝0.4m/s2<ac，假設(shè)成立④當(dāng)A、B、C三者均共速時(shí)的時(shí)間為t3，則有vBt－aBt3＝aAC′t3＝v′經(jīng)過判斷可得，三者一起減速到0⑤，減速時(shí)間為t4，則有v′＝μAgt4，解得t4＝0.5s故從爆炸后開始到B物體停止運(yùn)動(dòng)的過程中，地面對(duì)A物體摩擦力的沖量I＝μA(mAg＋mBg＋mCg)×(t1＋t2－t3－t4)，解得I＝0。①【隱含條件】爆炸的時(shí)間極短產(chǎn)生極大的內(nèi)力，則爆炸過程中B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。②【解題指導(dǎo)】在求解板塊模型中物體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，優(yōu)先考慮使用假設(shè)法，可快速判斷出物體的運(yùn)動(dòng)情況，該過程中A物體與B、C、地面之間均存在滑動(dòng)摩擦力，若算出aA>0，則說明A會(huì)加速；若算出aA<0，則說明A保持靜止不動(dòng)(上表面所受到的合外力小于物體與地面間的最大靜摩擦力)。③【解題指導(dǎo)】在處理板塊模型中的對(duì)地位移問題時(shí)，利用平均速度一般可快速解決問題。④【易錯(cuò)】注意此時(shí)A與地面之間的摩擦力反向了。⑤【解題指導(dǎo)】此處為板塊模型中三者以相同的速度運(yùn)動(dòng)，我們不防總結(jié)出兩個(gè)物體疊放在粗糙水平面上(無(wú)拉力)作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法：設(shè)地面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，物體與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2；若μ1>μ2，則存在相對(duì)滑動(dòng)，若μ1<μ2，則一起運(yùn)動(dòng)。套路3萬(wàn)有引力與航天問題的解題套路(多選)我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是世界四大導(dǎo)航系統(tǒng)之一，它由空間段、地面段和用戶段三部分組成?？臻g段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星(GEO)、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星(ICSO)和中圓地球軌道衛(wèi)星(MEO)組成。如圖所示，三類衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星A距地面高度為hA，衛(wèi)星C距地面高度為hC，hC<hA，地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)地球表面重力加速度大小為g，下列說法正確的是(

)調(diào)研4D．衛(wèi)星C的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星A的運(yùn)行周期【答案】

AC①【點(diǎn)撥】?jī)A斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期也等于地球的自轉(zhuǎn)周期T。【歸納總結(jié)】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的運(yùn)行參量與軌道半徑的關(guān)系套路4帶電粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模型的解題套路調(diào)研5(1)求電荷第一次經(jīng)過電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大小v0；(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；解得v0＝1.5×104m/s。由題意作出電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖(a)所示，電荷第六次經(jīng)過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界時(shí)，到達(dá)N點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系可知x＝6r1＝0.3m，r1＝0.05m④解得B＝0.3T。電荷從t＝0時(shí)刻開始做周期性運(yùn)動(dòng)，結(jié)合磁場(chǎng)的周期性可知電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(b)所示⑤則剛好運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)電荷到O點(diǎn)的水平距離Δd＝2(r1－r2)＝0.04m⑥根據(jù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況和總時(shí)間可知，電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動(dòng)的完整周期數(shù)為5個(gè)，即s＝5Δd＝0.2m解得α＝150°由幾何關(guān)系有L＝s＋r1＋r1cos(180°－α)①【模型建構(gòu)】電加速模型。②【模型建構(gòu)】磁偏轉(zhuǎn)模型。③【模型建構(gòu)】交變場(chǎng)模型。④【解題指導(dǎo)】畫軌跡、定圓心、求半徑是解題的基礎(chǔ)。圓心必然在軌跡上兩點(diǎn)連線的中垂線上，圓心必在軌跡上任一點(diǎn)的速度方向的垂線上。⑤【解題指導(dǎo)】過程分析：正點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。找銜接點(diǎn)：正點(diǎn)電荷每次經(jīng)過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界時(shí)，正點(diǎn)電荷的速度大小不變。⑥【點(diǎn)撥】分析電荷在電、磁場(chǎng)中的周期性運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系求出一個(gè)周期內(nèi)電荷沿MN方向前進(jìn)的距離。⑦【點(diǎn)撥】求解電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)，應(yīng)根據(jù)幾何關(guān)系首先求出軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角以及電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，進(jìn)而求出電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。套路5電磁感應(yīng)問題的解題套路(多選)如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)